KR101734826B1 - Ｔｒｓ 신호선 오연결 판정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TRS(Transmission Range Sensor)에 설치되어 기 설정된 설정값을 중심으로 교차되는 서로 다른 기울기의 신호를 출력하는 제1 홀센서와 제2 홀센서; 및 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호의 신호값의 범위와 크기 중 적어도 하나를 바탕으로, 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 TCU(Transmission Control Unit)로 전달하는 신호선의 오연결 여부를 판정하는 판정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＴＲＳ 신호선 오연결 판정 장치{APPARATUS FOR DETERMINING INCORRECT CONNECTION OF TRS SINNAL LINE}

본 발명은 TRS 신호선 오연결 판정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TRS와 TCU 간의 신호선 오연결 여부를 판정하는 TRS 신호선 오연결 판정 장치에 관한 것이다.

운전자가 변속 레버를 통하여 원하는 변속 레인지를 설정하는 경우, 운전자의 설정 변속 레인지는 변속기의 제어를 담당하는 TCU(Transmission Control Unit)과 같은 제어부로 전달되어, 차량 시동시 전원 공급 및 차단을 제어하고, 주행 중 설정된 변속 레인지에서의 변속단 설정, 해제 및 후진 등 전장 제어를 수행한다.

상기와 같이 변속 레버를 통한 변속 레인지에 대한 운전자의 의도는 비접촉 TRS(Transmission Range Sensor)를 통하여 전기적 신호로 전환되어 TCU로 전달된다.

여기서, 비접촉식 TRS(Transmission Range Sensor)는 홀 효과를 이용하여 변속레버의 각도를 검출하는 것으로서, 내부에 자기장의 변화를 측정할 수 있는 홀(Hall) 센서를 장착하고 있다. 변속레버 위치가 변함에 따라 변속레버와 기구적으로 연결된 영구자석 위치가 변경되는데, 이때 TRS의 홀센서가 자기장을 검출하여 이를 전기적 신호로 바꿔 TCU로 전달한다.

TCU는 TRS로부터 전달받은 신호를 통해 변속 레버 위치를 판단한다. 안전을 위해 홀센서 고장 발생시 검출확률을 높이기 위해 2개의 홀센서를 중복하여 사용하며 신호의 형태는 X자 형태로 대칭을 이루도록 하고 있다.

그러나, TRS와 TCU 사이를 연결하는 와이어 하네스(wire harness)가 제조의 문제 등으로 인해 신호선이 오연결된 경우, 신호 값 자체는 정상 범위에 있기 때문에 안전에 큰 문제가 발생할 수 있다.

그러나, 종래에는 상기한 바와 같은 TRS와 TCU 간의 신호선 오연결을 판정하는 방식이 제시되어 있지 않는 실정이다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0066373호(2014.06.02)의 '변속 감지 유니트의 전압값에 따른 변속 레인지 검출 보정 방법'에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 비접촉식 TRS와 TCU 간의 신호선 오연결 여부를 판정하는 TRS 신호선 오연결 판정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 제조상의 실수 등으로 인해 TRS와 TCU 간의 신호선 오연결을 즉각적으로 검출할 수 있어 변속기 제어시 발생될 수 있는 안전상의 문제를 사전에 제거할 수 있도록 한 TRS 신호선 오연결 판정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 장치는 TRS(Transmission Range Sensor)에 설치되어 변속레버의 위치에 따른 자기장을 감지하여 감지된 자기장에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 제1 홀센서와 제2 홀센서; 및 변속레버의 각 위치에서의 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호의 범위와 크기 중 적어도 하나를 바탕으로, 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 TCU(Transmission Control Unit)로 전달하는 신호선의 오연결 여부를 판정하는 판정부를 포함하고, 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력되는 신호는 기 설정된 설정값을 중심으로 서로 교차되도록 기울기가 서로 다르게 출력되되, 상기 기울기는 변속레버의 각도에 대한 전압값의 크기인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 판정부는 변속레버의 각 위치에서의 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호의 범위, 및 상기 제1 홀센서로부터 출력된 신호와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 비교한 비교 결과 중 적어도 하나를 토대로 상기 신호선의 오연결 여부를 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 판정부는 변속레버가 P단이거나 R단일 경우 상기 신호의 범위가 상기 설정값 미만이고, 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 비교한 비교 결과가 상기 신호선이 정상 연결된 경우가 상이하면 상기 신호선이 오연결된 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 판정부는 변속레버가 N단이거나 D단일 경우 상기 신호의 범위가 상기 설정값을 초과하고 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 비교한 비교 결과가 상기 신호선이 정상 연결된 경우와 상이하면 상기 신호선이 오연결된 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 판정부의 판정 결과를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비접촉식 트랜스미션 레인지 센서와 트랜스미션 컨트롤 유닛 간의 신호선 오연결을 검출하고, 이를 통해 변속기 제어시 발생될 수 있는 안전상의 문제를 사전에 제거할 수 있도록 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호선 정상 연결시 홀센서의 출력 신호를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호선 오연결시 홀센서의 출력 신호를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 방법의 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 장치의 블록 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호선 정상 연결시 홀센서의 출력 신호를 예시적으로 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호선 오연결시 홀센서의 출력 신호를 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 장치는 제1 홀센서(30), 제2 홀센서(40), 판정부(50) 및 출력부(60)를 포함한다.

제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)는 상기한 영구자석의 위치 변화에 따른 자기장 변화를 검출하고, 검출된 자기장에 대응되는 전기적인 신호를 TCU(20)로 전달한다. 이러한 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)는 TRS(10) 내부에 내장된다.

즉, 운전자가 변속레버(미도시)를 조작하면 변속레버의 위치가 변경되는데, 이때, 변속레버와 기구적으로 연결된 영구자석(미도시)의 위치도 변화한다. 이에, 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)는 상기한 영구자석의 위치 변화에 따른 자기장 변화를 검출하고, 검출된 자기장에 대응되는 전기적인 신호를 변속 레버의 위치 신호로서 TCU(20)로 전달한다. 여기서, 전기적인 신호는 아날로그 전압 형태로 출력된다.

TCU(20)는 TRS(10)로부터 전달받은 신호, 즉 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 입력받은 신호를 통해 변속 레버의 위치를 판단한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이 TRS(10)와 TCU(20) 간의 신호선이 오연결되었는지 여부를 판정하는 것으로서, TRS(10)의 단자(S1)이 TCU(20)의 단자(S2)에 연결되고 TRS(10)의 단자(S2)가 TCU(20)의 단자(S1)에 연결되는지 여부를 판정한다. 참고로, 도 1 에는 TRS(10)와 TCU(20)가 오결선된 상태가 예시적으로 도시되었다.

이를 위해, 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)는 기 설정된 설정값을 중심으로 교차되는 서로 다른 기울기의 신호를 출력한다. 여기서, 기울기는 변속레버의 각도에 대한 전압값의 크기이다.

제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 출력되는 신호, 즉 전압값은 서로 다른 기울기로 가지며, 그 전압값은 설정값을 중심으로 서로 교차한다. 여기서, 설정값은 2.5V로 설정될 수 있다.

도 2 를 참조하면, 상기한 신호선이 정상 연결된 경우, 제1 홀센서(30)를 통해 출력되는 신호는 변속레버의 각도가 0°일때 1V이고 그 기울기는 3V/60°이고, 제2 홀센서(40)를 통해 출력되는 신호는 변속레버의 각도가 0°일 때 0V이고 그 기울기는 5V/60°로서 서로 상이하다. 아울러, 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 출력되는 신호는 설정값 2.5V에서 서로 교차된다. 따라서, 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 출력되는 신호의 크기는 설정값을 중심으로 반대가 된다.

반면에, 상기한 신호선이 비정상 연결된 경우, 제1 홀센서(30)로부터 출력된 신호는 TCU(20)의 단자(S2)로 입력되고, 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호는 TCU(20)의 단자(S1)로 입력된다.

따라서, 도 3 에 도시된 바와 같이 제1 홀센서(30)로부터 출력된 신호가 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호로 인식되고, 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호가 제1 홀센서(30)로부터 출력된 신호로 인식된다.

이에, 판정부(50)는 상기한 TCU(20)의 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 입력된 신호를 비교 분석하여 신호선의 오연결을 판정한다.

더욱 상세히 설명하면, 판정부(50)는 변속레버의 각 위치에서의 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 출력되는 신호, 즉 전압값을 비교 분석한 결과가 신호선이 정상 연결된 경우와 상이하면, 신호선이 오연결된 것으로 판정한다. 이를 표 1 을 참조하여 설명한다.

변속레버 위치별 비교 분석 결과

변속레버 위치	정상 연결시		오연결시
	S1,S2 범위	S1-S2	S1,S2 범위	S1-S2	검출여부
P단	2.5V>S1>S2	(+)	S1<S2<2.5V	(-)	검출가능
R단	2.5V>S1>S2	(+)	S1<S2<2.5V	(-)	검출가능
N단	2.5V<S1<S2	(-)	S1>S2>2.5V	(+)	검출가능
D단	2.5V<S1<S2	(-)	S1>S2>2.5V	(+)	검출가능

표 1 을 참조하면, 판정부(50)는 변속레버의 각 위치에서의 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호의 범위, 및 제1 홀센서(30)로부터 출력된 신호와 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호를 비교한 비교 결과 중 적어도 하나를 토대로 신호선의 오연결 여부를 판정한다.

이 경우, 판정부(50)는 변속레버가 P단이거나 R단일 경우 신호의 범위가 설정값 미만(정상 연결시에는 2.5V>S1>S2이고, 오연결시에는 S1<S2<2.5V)이고, 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호의 크기를 비교한 비교 결과가 신호선이 정상 연결된 경우가 상이(정상 연결시에는 S1이 S2 보다 커서 (+)이고 오연결시에는 S1이 S2 보다 작아 (-))하면 신호선이 오연결된 것으로 판정한다.

또한, 판정부(50)는 변속레버가 N단이거나 D단일 경우 신호의 범위가 설정값을 초과(정상 연결시에는 2.5V<S1<S2이고, 오연결시에는 S1>S2>2.5V)하고, 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호의 크기를 비교한 비교 결과가 신호선이 정상 연결된 경우와 상이(정상 연결시에는 S1이 S2 보다 작아 (-)이고 오연결시에는 S1이 S2 보다 커 (+))하면 신호선이 오연결된 것으로 판정한다.

한편, 판정부(50)는 TCU(20)에 설치될 수 있으나. TCU(20) 외부에 별도로 구비될 수 있다.

출력부(60)는 판정부(50)의 판정 결과를 출력한다. 이러한 출력부(60)로는 차량의 검사장비 또는 클러스터 등이 채용될 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 방법을 도 4 를 참조하여 설명한다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 TRS 신호선 오연결 판정 방법의 순서도이다.

도 4 를 참조하면, 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)는 변속레버의 위치 변경시 기 설정된 설정값을 중심으로 교차되는 서로 다른 기울기의 신호를 출력한다(S10).

이에 따라, 제1 홀센서(30)와 제2 홀센서(40)로부터 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 출력되는 신호는 TCU(20)의 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 판정부(50)에 입력된다.

참고로, 상기한 신호선이 오연결된 경우, 제1 홀센서(30)로부터 단자(S1)을 통해 출력된 신호는 TCU(20)의 단자(S2)로 입력되고, 제2 홀센서(40)로부터 단자(S2)를 통해 출력된 신호는 TCU(20)의 단자(S1)로 입력된다. 따라서, 제1 홀센서(30)로부터 출력된 신호가 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호로 인식되고, 제2 홀센서(40)로부터 출력된 신호가 제1 홀센서(30)로부터 출력된 신호로 인식된다.

한편, 판정부(50)는 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 입력되는 신호의 범위를 각각 검출하고(S20), 단자(S1)로부터 입력된 신호와 단자(S2)로부터 입력된 신호를 차감한다(S30).

이어 판정부(50)는 변속레버의 각 위치에서의 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 입력된 신호의 범위, 및 단자(S1)을 통해 입력된 신호에서 단자(S2)를 통해 입력된 신호를 차감한 결과, 즉 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 입력된 신호를 비교한 비교 결과 중 적어도 하나를 토대로 TRS(10) 오연결 여부를 판정한다(S40).

즉, 판정부(50)는 변속레버가 P단이거나 R단일 경우 신호의 범위가 설정값 미만이고, 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 입력된 신호의 크기를 비교한 비교 결과가 신호선이 정상 연결된 경우가 상이하면 신호선이 오연결된 것으로 판정한다. 판정부(50)는 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 입력된 신호의 범위가 S1<S2<2.5V이고, 단자(S1)를 통해 입력된 신호에서 단자(S2)를 통해 입력된 신호를 차감한 신호가 (-)이면 신호선이 오연결된 것으로 판정한다.

또한, 판정부(50)는 변속레버가 N단이거나 D단일 경우 신호의 범위가 설정값을 초과하고, 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 입력된 신호의 크기를 비교한 비교 결과가 신호선이 정상 연결된 경우와 상이하면 신호선이 오연결된 것으로 판정한다. 즉, 판정부(50)는 단자(S1)와 단자(S2)를 통해 입력된 신호의 범위가 S1>S2>2.5V이고, 단자(S1)를 통해 입력된 신호에서 단자(S2)를 통해 입력된 신호를 차감한 신호가 (+)이면 신호선이 오연결된 것으로 판정한다.

이후, 출력부(60)는 상기한 판정부(50)의 판정 결과를 출력(S50)하여 사용자가 TRS(10)와 TCU(20) 간의 오결선을 인지할 수 있도록 한다.

이와 같이 본 실시예는 비접촉식 트랜스미션 레인지 센서와 트랜스미션 컨트롤 유닛 간의 신호선 오연결을 검출하고, 이를 통해 변속기 제어시 발생될 수 있는 안전상의 문제를 사전에 제거할 수 있도록 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: TRS
20: TCU
30: 제1 홀센서
40: 제2 홀센서
50: 판정부
60: 출력부

Claims (5)

1. TRS(Transmission Range Sensor)에 설치되어 변속레버의 위치에 따른 자기장을 감지하여 감지된 자기장에 대응되는 전기적인 신호를 출력하는 제1 홀센서와 제2 홀센서; 및
   변속레버의 각 위치에서의 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호의 범위와 크기 중 적어도 하나를 바탕으로, 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 TCU(Transmission Control Unit)로 전달하는 신호선의 오연결 여부를 판정하는 판정부를 포함하고,
   상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력되는 신호는 기 설정된 설정값을 중심으로 서로 교차되도록 기울기가 서로 다르게 출력되되, 상기 기울기는 변속레버의 각도에 대한 전압값의 크기이며,
   상기 판정부는 변속레버의 각 위치에서의 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호의 범위, 및 상기 제1 홀센서로부터 출력된 신호와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 비교한 비교 결과 중 적어도 하나를 토대로 상기 신호선의 오연결 여부를 판정하고,
   상기 판정부는 변속레버가 P단이거나 R단일 경우 상기 신호의 범위가 상기 설정값 미만이고, 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 비교한 비교 결과가 상기 신호선이 정상 연결된 경우와 상이하면 상기 신호선이 오연결된 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 TRS 신호선 오연결 판정 장치.
   
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4. 제 1 항에 있어서, 상기 판정부는 변속레버가 N단이거나 D단일 경우 상기 신호의 범위가 상기 설정값을 초과하고 상기 제1 홀센서와 상기 제2 홀센서로부터 출력된 신호를 비교한 비교 결과가 상기 신호선이 정상 연결된 경우와 상이하면 상기 신호선이 오연결된 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 TRS 신호선 오연결 판정 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 판정부의 판정 결과를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TRS 신호선 오연결 판정 장치.

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